[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießkern, umfassend ein wahlweise verfestigbares
und in einen plastischen Verformungszustand erweichbares, insbesondere verflüssigbares
Kernmaterial, welches von einem Hüllmaterial umgeben ist.
[0002] Derartige Gießkerne werden in der Gießtechnik, insbesondere beim Spritzgießen, als
sogenannte "verlorene Kerne" eingesetzt. Mit derartigen Gießkernen können Gussstücke
mit Hohlräumen, insbesondere hinterschneidungsbehafteten Hohlräumen, gießtechnisch
hergestellt werden.
[0003] Ein gattungsgemäßer Gießkern ist beispielsweise aus der
DE 195 30 254 A1 bekannt, welche einen schmelzbaren Gießkern offenbart, bei dem an der Außenseite
des schmelzbaren Kernmaterials eine Trennschicht als Hüllmaterial aufgetragen ist,
welche ein Anhaften des um den bekannten Gießkern herum spritzgegossenen Gießmaterials
verhindern soll.
[0004] Der bekannte gattungsgemäße Gießkern wird zunächst durch einen ausschmelzbaren, hohlen
Basis-Gießkern gebildet. Dieser Basis-Gießkern wird zur Herstellung eines Gussteils
aus Metall oder Kunststoff verwendet, wobei der hohle Basis-Gießkern nach Beginn des
Gießvorgangs zur Herstellung des Gussteils, vorzugsweise nach Abschluss dieses Gießvorgangs,
mit geschmolzenem Kernmaterial aufgefüllt wird, wodurch der zuvor feste Mantel des
hohlen Basis-Gießkerns sowohl durch die Wärme des in den inneren Hohlraum des Basis-Gießkerns
eingefüllten geschmolzenen Kernmaterials als auch durch die Wärme des den Gießkern
umgebenden Gussteils vollständig aufgeschmolzen wird.
[0005] Der Gießkern geht durch das Aufschmelzen also vollständig verloren, zurück bleibt
das formlose aufgeschmolzene, fließfähige Kernmaterial.
[0006] Dieses aufgeschmolzene Kernmaterial kann erneut zur Herstellung eines schmelzbaren
Gießkerns verwendet werden.
[0008] Nachteilig an diesen bekannten Gießkernen ist der vollständige Gestaltverlust durch
das Aufschmelzen des Kernmaterials, was zu einem unerwünscht hohen Aufwand führt,
aus dem aufgeschmolzenen Kernmaterial erneut einen Kern zu bilden.
[0009] Darüber hinaus kann es zu unerwünschten Wechselwirkungen zwischen dem Kernmaterial
und dem Gießmaterial kommen, aus welchem das Gussteil hergestellt werden soll.
[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine technische Lehre anzugeben,
mit welcher die oben genannten gießtechnischen Nachteile der bekannten Gießkerne zum
Gießen mit verlorenem Kern überwunden werden können.
[0011] Diese Aufgabe wird durch einen gattungsgemäßen Gießkern gelöst, bei welchem das Hüllmaterial
unabhängig vom Grad der Verfestigung des Kernmaterials im bestimmungsgemäßen Betrieb
des Gießkerns dauerhaft fest und kontinuierlich zusammenhängend ist und eine weichelastische
oder/und formlabile Hülle bildet, in welcher das Kernmaterial zumindest in festem
Zustand und während einer Veränderung seines Grades der Verfestigung zum festen Zustand
hin und von diesem weg aufgenommen ist.
[0012] Mit "im bestimmungsgemäßen Betrieb des Gießkerns" ist die Herstellung des Gießkerns
und sein bestimmungsgemäßer Gebrauch in einer Gussform bezeichnet.
[0013] Mit "dauerhaft fest" soll ausgesagt sein, dass das Hüllmaterial sich nicht verflüssigt
und daher in keinen fließfähigen Zustand übergeht, wie es beim Gießkern der Fall ist.
[0014] Mit "dauerhaft kontinuierlich zusammenhängend" soll ausgesagt sein, dass das Hüllmaterial
keine lediglich durch Partikelüberlagerung gebildete Hülloberfläche aufweist, sondern
das Hüllmaterial ein Kontinum bildet, also beispielsweise kein Pulver- oder ähnlicher
Partikelauftrag ist.
[0015] Mit "weichelastisch" soll ausgesagt sein, dass das Hüllmaterial in der Gestalt, in
welcher es für einen Gießkern verwendet wird, durch, verglichen mit den beim Einsatz
als Gießkern auftretenden Kräften und Drücken, sehr geringe äußere Kräfte und Drücke
reversibel verformbar ist. Die zur Verformung führenden Kräfte können deutlich unterhalb
der Eigengewichtskraft der aus dem Hüllmaterial gebildeten Hülle liegen.
[0016] Wenn in der vorliegenden Anmeldung von einer weichelastischen oder/und formlabilen
Hülle die Rede ist, so betrifft dies einen drucklosen, im Wesentlichen mechanisch
unbelasteten Zustand der Hülle. Es bezeichnet also eine Eigenschaft des Hüllmaterials
in der vorliegenden Gestalt per se. Davon soll nicht ausgeschlossen sein, dass die
aus Hüllmaterial gebildete Hülle durch das darin verfestigte Kernmaterial gestützt
werden und so eine vom verfestigten Kernmaterial vorgegebene Form beibehalten werden
kann. Weiterhin kann in entsprechenden Phasen der bestimmungsgemäßen Benutzung des
erfindungsgemäßen Gießkerns aufgrund des von der Hülle umgebenen verfestigten Kernmaterials
die weichelastische Verformungseigenschaft des Hüllmaterials herabgesetzt sein.
[0017] Wenn weiter in der vorliegenden Anmeldung von einem Verflüssigen des Kernmaterials
die Rede ist, so ist damit ein Vorgang bezeichnet, welcher von einem festen Kernmaterial
zu einem fließfähigem Kernmaterial führt. Es soll jedoch damit kein Viskositätsbereich
bezeichnet sein, den das verflüssigte Kernmaterial aufweist. Vielmehr soll es ausreichen,
wenn das Kernmaterial, gegebenenfalls unter Verwendung geeigneter Pumpen oder sonstiger
Fördermittel, fließfähig ist.
[0018] Durch den beschriebenen Aufbau des Gießkerns kann das Kernmaterial mit dem es umgebenden
Hüllmaterial schnell und sauber zu dem gewünschten Gießkern geformt und verfestigt
werden, beispielsweise durch Verwendung einer Gießkernform.
[0019] Ebenso ist das Kernmaterial im wieder verflüssigten, also fließfähigen Zustand, durch
das vorhandene Hüllmaterial schnell aus dem den Gießkern umgebenden Gussteil entfernbar.
[0020] Aufgrund der verwendeten Hülle aus Hüllmaterial ist es überdies nicht wie bisher
im Stand der Technik erforderlich, das wieder verflüssigte Kernmaterial vollständig
aus dem Gussteil auszugießen, sondern es kann mitsamt seiner Hülle schnell, sauber
und sicher aus dem Gussteil entfernt werden, was die beim Gießen, insbesondere Spritzgießen,
erreichbaren Zykluszeiten verglichen mit dem Stand der Technik erheblich verringert.
[0021] Dabei spielt es grundsätzlich nur eine untergeordnete Rolle, aufgrund welcher Mechanismen
oder/und phyiskalischer Effekte das Kernmaterial wahlweise verfestigbar und verflüssigbar
ist. Beispielsweise kann ein Kernmaterial gewählt werden, welches unter Änderung eines
von außen auf das Kernmaterial einwirkenden elektrischen Feldes verfestigbar und verflüssigbar
ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kernmaterial magnetostriktiv sein, also unter
Änderung eines von außen auf das Kernmaterial einwirkenden magnetischen Feldes verfestigbar
und verflüssigbar sein, wie dies beispielsweise bei sogenannten Ferrofluiden der Fall
ist. Weiterhin ist denkbar, dass das Kernmaterial zusätzlich oder alternativ durch
Änderung seiner Temperatur wahlweise verfestigbar und verflüssigbar ist, insbesondere
schmelzbar ist. Es sollen jedoch auch glasartige, also amorphe Kernmaterialien nicht
ausgeschlossen sein, welche ebenfalls durch Temperaturänderung verfestigbar und verflüssigbar
sind, jedoch im Gegensatz zum Schmelzen und Erstarren ohne wesentliche Änderung ihrer
molekularen Struktur.
[0022] Beispielsweise kann das Kernmaterial thermoplastischen Kunststoff, wie etwa TPE,
TPU, TPA oder SEBS oder auch PE, PP und dergleichen oder/und Wachs umfassen.
[0023] Als Hüllmaterial ist bevorzugt an ein Material mit elastomeren Verformungseigenschaften
gedacht. Beispielsweise kann das Hüllmaterial ein Silikon-Elastomer sein oder kann
ein Elastomer sein, wie etwa Gummi. Das Hülllmaterial kann verstärkt sein, etwa durch
Fasern, Fasergeflecht oder sonstige Füllstoffe. Auch Folien, insbesondere Metallfolien,
können zur Bildung der Hülle verwendet werden.
[0024] Vorzugsweise ist das Hüllmaterial dann, wenn der Gießkern seine endgültige Gestalt
aufweist und das Kernmaterial verfestigt ist, gegen seine Materialelastizität gedehnt
und steht unter innerer Zugspannung.
[0025] Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann das Hüllmaterial auch aus
wenigstens zwei, drei oder mehr Schichten aufgebaut sein, wobei die Schichten ausgehend
von einem Innenbereich der durch das Hüllmaterial gebildeten Hülle radial nach außen
aufeinander folgen.
[0026] Der oben geschilderte erfindungsgemäße Gießkern kann besonders vorteilhaft in einer
Gießkern-Formvorrichtung verwendet werden, welche den oben beschriebenen Gießkern
und ein eine Gießkern-Formkavität aufweisendes Gießkern-Formwerkzeug aufweist.
[0027] Eine derartige Gießkern-Formvorrichtung weist vorteilhafterweise eine Kernmaterial-Beinflussungseinrichtung
auf, welche dazu ausgebildet ist, das Kernmaterial zur Verflüssigung oder/und zur
Verfestigung zu beeinflussen.
[0028] Wie oben im Zusammenhang mit dem Kernmaterial bereits ausgeführt wurde, kann die
Kernmaterial-Beeinflussungseinrichtung zur Änderung eines elektrischen oder/und magnetischen
Feldes in ihrer Umgebung oder/und zur Änderung einer Temperatur ihrer Umgebung ausgebildet
sein. Sofern sich das Kernmaterial in der von der Kernmaterial-Beeinflussungseinrichtung
beeinflussbaren Umgebung befindet, kann mit der Kernmaterial-Beeinflussungseinrichtung
gezielt eine Verfestigung oder/und Verflüssigung des Kernmaterials herbeigeführt werden.
[0029] Weiterhin kann die Gießkern-Formvorrichtung als die oben genannte weichelastische
oder/und formlabile Hülle einen Hüllbehälter aus Hüllmaterial umfassen, in welchem
Kernmaterial wenigstens vorübergehend aufgenommen ist. Vorzugsweise kann das Kernmaterial
in den Hüllbehälter eingeführt und aus diesem wieder ausgelassen werden. Dabei ist
es zur Erzielung kurzer Zykluszeiten besonders bevorzugt, den Hüllbehälter nicht vollständig
zu entleeren, so dass ein Rest an Kernmaterial darin verbleiben kann. Zur Befüllung
des Hüllbehälters mit Kernmaterial kann die Gießkern-Formvorrichtung eine Füllvorrichtung
umfassen, welche mit dem Hüllbehälter entweder bereits gekoppelt ist oder zumindest
koppelbar ist. Die Kopplung der Füllvorrichtung mit dem Hüllbehälter soll so gestaltet
sein, dass der Hüllbehälter wahlweise mittels der Füllvorrichtung mit fließfähigem
Kernmaterial befüllbar ist.
[0030] Vorzugsweise ist der Hüllbehälter beutelartig ausgebildet, um seine Anpassbarkeit
an eine Vielzahl von Gießkerngeometrien gewährleisten zu können.
[0031] Zum Ablassen von fließfähigem Kernmaterial aus dem Hüllbehälter - etwa nach Umgießen
oder Umspritzen des in eine Gießkavität eingelegten Gießkerns mit Gießmaterial, aber
vor Entformung des Gussstücks - kann die Gießkern-Formvorrichtung vorteilhafterweise
derart weitergebildet sein, dass sie eine derart mit dem Hüllbehälter koppelbare oder
gekoppelte Abflussvorrichtung umfasst, dass im Hüllbehälter aufgenommenes Kernmaterial
mittels der Abflussvorrichtung aus diesem entfernbar ist.
[0032] Hierzu kann die Gießkern-Formvorrichtung gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung wenigstens eine Fördervorrichtung, insbesondere Pumpe, aufweisen, welche
dazu ausgebildet ist, fließfähiges Kernmaterial in den Hüllbehälter zu fördern. Ebenso
kann eine weitere Pumpe vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, fließfähiges
Kernmaterial aus dem Hüllbehälter heraus zu fördern. Aus Gründen einer Verringerung
von erforderlichen Bauteilen ist vorzugsweise wenigstens eine förderrichtungsumkehrbare
Fördervorrichtung, insbesondere Pumpe, vorgesehen, welche fließfähiges Kernmaterial
sowohl zur Befüllung wie auch zur Entleerung des Hüllbehälters fördern kann, wobei
mit Entleerung nicht notwendigerweise eine vollständige Entleerung des Hüllbehälters
bezeichnet ist.
[0033] Um die Menge an benötigtem Kernmaterial gering zu halten, kann die Gießkern-Formvorrichtung
gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung einen
Kernmaterial-Vorratsbehälter umfassen, in welchem ein vorbestimmter Kernmaterialvorrat
bereitgestellt ist. Vorzugsweise fördert die oben genannte wenigstens eine Fördervorrichtung
fließfähiges Kernmaterial aus dem Kernmaterial-Vorratsbehälter hinaus und in diesen
hinein.
[0034] Zur weiteren Verringerung der zur Realisierung der hier beschriebenen Gießkern-Formvorrichtung
benötigten Anzahl an Bauteilen kann vorgesehen sein, dass die Füllvorrichtung und
die Abflussvorrichtung eine gemeinsame Durchflussöffnung aufweisen. Vorzugsweise nutzen
die Füllvorrichtung und die Abflussvorrichtung zumindest abschnittsweise gemeinsame
Durchflusskanäle.
[0035] Der oben beschriebene erfindungsgemäße Gießkern ist besonders zur Verwendung in Spritzgießverfahren
von Interesse, da bei Spritzgießverfahren aufgrund der verwendeten Gießmaterial, in
der Regel thermoplastische Kunststoffe, nur moderate Prozesstemperaturen auftreten,
dennoch ein hoher Automationsgrad möglich ist, was die Effizienz des Verfahrens hinsichtlich
der pro Zeiteinheit erzeugbaren Gussteile erhöht.
[0036] Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Spritzgussvorrichtung mit einem
erfindungsgemäßen Gießkern, wie er oben beschrieben ist.
[0037] Vorzugsweise weist die Spritzgussvorrichtung auch eine Gießkern-Formvorrichtung auf,
wie sie oben dargelegt wurde.
[0038] Wie jede Spritzgussvorrichtung umfasst die hier diskutierte Spritzgussvorrichtung
ein Spritzguss-Formwerkzeug mit einer darin vorgesehenen Spritzguss-Kavität.
[0039] Dann, wenn die Spritzgussvorrichtung die oben beschriebene Gießkern-Formvorrichtung
umfasst, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Spritzguss-Formwerkzeug
auch das Gießkern-Formwerkzeug ist. Dies bedeutet, dass in einem einzigen Formwerkzeug
sowohl die Spritzguss-Kavität, wie auch die Gießkern-Formkavität ausgebildet ist.
Dadurch kann die zur Realisierung der vorteilhaften Spritzgussvorrichtung notwendige
Anzahl an Bauteilen weiter verringert werden.
[0040] Vorteilhafterweise kann die Spritzgussvorrichtung dann eine Umlegevorrichtung aufweisen,
welche dazu ausgebildet ist, den Gießkern zwischen der Gießkern-Formkavität und der
Spritzguss-Kavität umzulegen. Somit kann der Gießkern in der Gießkern-Formkavität
erzeugt und im fertigen Zustand aus dieser mit kurzem Umlegewegen in die Spritzguss-Kavität
umgelegt werden um dort nach dem Schließen des Formwerkzeugs von Gießmaterial umspritzt
zu werden. Das Umlegen kann dabei insbesondere ein Entnehmen des Gießkerns aus der
Gießkern-Formkavität und ein Einlegen desselben in die Spritzgusskavität umfassen.
[0041] Dann, wenn das Kernmaterial nach dem Ausfüllen der Spritzguss-Kavität mit Gießmaterial
wieder verflüssigt wird, kann die Umlegevorrichtung auch dazu ausgebildet sein, den
Gießkern aus der Spritzguss-Kavität zu entnehmen, insbesondere aus dem ihn umgebenden
Spritzgussteil zu entnehmen, und in die Gießkern-Formkavität einzulegen, so dass dort
erneut ein Gießkern mit der gewünschten Geometrie geformt werden kann.
[0042] Da für jeden Spritzgießvorgang ein Gießkern hergestellt und wieder entformt werden
muss, kann der Takt der Gießkernerzeugung mit dem Spritzgusstakt koordiniert werden.
Vorzugsweise kann die Spritzgussvorrichtung dann eine Mehrzahl von Hüllbehältern umfassen,
wobei sich vorzugsweise ein erster Hüllbehälter in der Gießkern-Formkavität befindet,
während sich wenigstens ein zweiter Hüllbehälter in der Spritzguss-Kavität befindet.
Dies führt zu einer erheblichen Verkürzung der Zykluszeiten, da während eines Spritzgießvorgangs
bereits ein Gießkern für einen unmittelbar nachfolgenden Spritzgießvorgang hergestellt
werden kann.
[0043] Der oben beschriebene erfindungsgemäße Gießkern kann besonders vorteilhaft in einem
Verfahren hergestellt werden, welches die nachfolgend genannten Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines fließfähigen, aber reversibel verfestigbaren Kernmaterials in
einem für sich alleine genommen weichelastischen oder/und formlabilen Hüllbehälter,
- Einlegen des mit fließfähigem Kernmaterial gefüllten Hüllbehälters in eine Gießkern-Formkavität,
- Verfestigen des Kernmaterials in dem in eine Gießkern-Formkavität eingelegten Hüllbehälter
und
- Entnehmen des Hüllbehälters mit verfestigtem Kernmaterial aus der Gießkern-Formkavität.
[0044] Dabei kann der Schritt des Bereitstellens vorzugsweise einen Schritt des Befüllens
des Füllbehälters mit fließfähigem Kernmaterial umfassen. So kann der zunächst nicht
vollständig befüllte Hüllbehälter einfach in die Gießkern-Formkavität eingelegt werden.
Außerdem kann bei dem hier angedachten iterativen Gießkern-Herstellungsverfahren ein
wenigstens teilweise entleerter Hüllbehälter wesentlich einfacher aus einem fertiggestelltem
Gussteil entnommen werden, als wenn lediglich das Kernmaterial des Gießkerns ohne
Entnahme aus dem Hüllbehälter verflüssigt würde.
[0045] Besonders bevorzugt umfasst das Befüllen des Hüllbehälters mit fließfähigem Kernmaterial
ein Befüllen des Hüllbehälters gegen dessen Materialelastizität.
[0046] Durch Verfestigung des Kernmaterials kann das verfestigte Kernmaterial die elastischen
Kräfte des Hüllmaterials aufnehmen. Dann jedoch, wenn das Kernmaterial nach dem Erzeugen
des Spritzgussteils zur Entnahme aus diesem wieder verflüssigt wird, wirkt die im
Hüllmaterial herrschende Zugspannung drucksteigernd auf das fließfähige Kernmaterial
und kann somit eine Entleerung des Hüllbehälters wenigstens unterstützen.
[0047] Der Schritt des Verfestigens kann, wie oben bereits dargelegt wurde, eine Änderung
eines elektrischen oder/und magnetischen Feldes umfassen, in welchem sich das Kernmaterial
zumindest abschnittsweise befindet. Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des
Verfestigens des Kernmaterials eine Änderung der Temperatur des Kernmaterials umfassen.
Dies ist häufig eine Verringerung der Temperatur des Kernmaterials, um bei herkömmlichen
schmelzbaren Kernmaterialien, wie etwa Wachs, die thermisch bedingte Verfestigung
zu erreichen.
[0048] Weiterhin kann das Verfahren, insbesondere bei dem bevorzugtem iterativen Durchlaufen
der oben genannten Schritte einen zusätzlichen Schritt des Verflüssigens des Kernmaterials
im Hüllbehälter umfassen, um den Gießkern aus dem fertiggestelltem Gussteil zu entnehmen.
Hierzu kann das Verfahren besonders bevorzugt einen Schritt eines, bevorzugt teilweisen,
Ablassens des verflüssigten, also dann fließfähigen Kernmaterials aus dem Hüllbehälter
umfassen, so dass der Hüllbehälter wenigstens teilweise entleert wird, was seine Entnahme
aus dem fertiggestellten Gussteil erheblich erleichtert.
[0049] Dieses oben beschriebene Verfahren kann Teil eines Spritzgussverfahrens sein, welches
zusätzlich folgende Schritte umfasst:
- Einlegen des Gießkerns in eine Spritzguss-Kavität,
- Einspritzen von fließfähigem Kunststoff in die Spritzguss-Kavität,
- Verflüssigen des Kernmaterials,
- Entfernen des Hüllbehälters aus dem eingespritzten Kunststoff, und
- Entnahme des eingespritzten ausgehärteten Kunststoffs aus der Spritzguss-Kavität.
[0050] Der hier genannte Schritt des Verflüssigens des Kernmaterials ist der oben zuvor
lediglich vorzugsweise genannte zusätzliche Schritt des Verfüssigens des Kernmaterials
im Hüllbehälter.
[0051] Gerade dann, wenn das Verfahren zur zyklischen Herstellung von Spritzgussteilen dient,
kann es vorzugsweise den oben bereits genannten Schritt eines Ablassens von fließfähigem
Kernmaterial aus dem Hüllbehälter umfassen, um das Entfernen des Hüllbehälters aus
dem eingespritzten Kunststoff zu erleichtern.
[0052] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher
erläutert. Es stellt dar:
- Figur 1
- eine Spritzgussvorrichtung mit je einem erfindungsgemäßen Gießkern zu Beginn einer
Gießkernerzeugung sowie in Spritzguss-Bereitschaftstellung,
- Figur 2
- die Spritzgussvorrichtung von Figur 1 bei fortschreitender Gießkernherstellung und
bei mit Gießmaterial gefüllter Spritzguss-Kavität,
- Figur 3
- die Spritzgussvorrichtung der Figuren 1 und 2 in der Phase der Verfestigung des Kernmaterials
im gerade herzustellenden Gießkern sowie mit teilentleertem Gießkern in der mit dem
erzeugten Spritzgussteil beladenen Spritzguss-Kavität und
- Figur 4
- das kombinierte Gießkern- und Spritzguss-Formwerkzeug mit sowohl aus der Gießkern-Formkavität
als auch aus dem erzeugten Spritzgussteil entnommenen Gießkernen, jedoch mit durch
das hergestellte Spritzgussteil beladener Spritzguss-Kavität.
[0053] In Figur 1 ist eine Spritzgussvorrichtung, welche wenigstens einen erfindungsgemäßen
Gießkern verwendet, allgemein mit 10 bezeichnet.
[0054] Die lediglich grobschematisch dargestellte Spritzgussvorrichtung 10 umfasst unter
anderem ein Formwerkzeug 12, welches vorzugsweise einen Gießkern-Formabschnitt 14
und einen Spritzguss-Formabschnitt 16 aufweist. Die beiden Formabschnitte sind durch
eine virtuelle Mittelebene E voneinander getrennt. Die Mittelebene E ist orthogonal
zur Zeichenebene der Figur 1 orientiert.
[0055] Der Gießkern-Formabschnitt 14 weist eine Gießkern-Formkavität 18 auf, welche eine
Negativform des für den Spritzgießvorgang benötigten Gießkerns darstellt.
[0056] Der Spritzguss-Formabschnitt 16 weist eine Spritzguss-Kavität 20 auf, in welche ein
fertiggestellter erster Gießkern 22 eingelegt ist. Die Spritzguss-Kavität 20 dient
zur spritzgusstechnischen Herstellung eines gekrümmten Rohres.
[0057] In die Gießkern-Formkavität 18 ist zu dem in Figur 1 gezeigten Zeitpunkt ein Gießkern-Rohling
24 eingelegt, welcher in der Gießkern-Formkavität 18 zu einem Gießkern fertiggestellt
werden soll, wie ihn auch der zuvor genannte erste Gießkern 22 darstellt.
[0058] Sowohl der erste Gießkern 22 wie auch der Gießkern-Rohling 24 weisen eine weichelastische
oder/und formlabile Hülle 26 auf, welche beispielsweise aus Silikon-Elastomer oder
einem Elastomer, wie etwa Gummi, bestehen kann.
[0059] In der Hülle 26 befindet sich Kernmaterial 28. Das Kernmaterial 28 im Gießkern-Rohling
24 ist flüssig, was durch die zur Straffur hinzutretende Punktierung angedeutet sein
soll. Das Gießkernmaterial 28 des ersten Gießkerns 22 ist dagegen verfestigt, was
durch bloße Straffur gekennzeichnet sein soll.
[0060] Das verflüssigte Kernmaterial 28 im Gießkern-Rohling 24 ist in dem in Figur 1 dargestellten
Stadium im Wesentlichen drucklos, d.h. die Hülle 26 mit elastomeren Verformungseigenschaften
kann im Wesentlichen schlaff sein.
[0061] Die Spritzgussvorrichtung 10 kann weiter eine Trägervorrichtung 30 umfassen, auf
welcher für jeden Hüllbehälter 26, also für jeden Gießkern 22 und 24, je eine Düsenvorrichtung
32 montiert sein kann, mit welcher der jeweils zugeordnete Hüllbehälter 26 vorzugsweise
derart montiert und gekoppelt ist, dass ein Auslassende 34 der Düsenvorrichtung in
den zugeordneten Hüllbehälter 26 hineinragt.
[0062] Vorzugsweise ist die Düsenvorrichtung 32 als kombinierte Düsen- und Ventilvorrichtung
32 ausgebildet, so dass der Innenraum des jeweils zugeordneten Hüllbehälters 26 vorzugsweise
strömungsmechanisch absperrbar ist. Dadurch kann ein einmal in dem im jeweiligen Hüllbehälter
26 aufgenommenen fließfähigen Kernmaterial 28 aufgebauter Fluiddruck durch Sperren
der Düsen- und Ventilvorrichtung 32 ohne Energiezufuhr von außen gehalten werden.
[0063] Die Ventilfunktion kann auch gesondert von der Düsenvorrichtung realisiert sein.
[0064] Jede Düsen- und Ventilvorrichtung 32 kann, vorzugsweise über einen Fluidkanal 36,
mit einem Kernmaterial-Vorratsbehälter 38 verbunden sein, in dem ein Vorrat an fließfähigem
Kernmaterial 28 bereitgestellt ist.
[0065] Vorzugsweise ist in jedem Fluidkanal 36 je eine Pumpe 40 vorgesehen, welche als Fördervorrichtung
zur Förderung von Kernmaterial 28 aus dem Kernmaterial-Vorratsbehälter 38 in jeweilige
Hüllbehälter 26 und zurück ausgebildet ist. Es handelt sich bei den Pumpen 40 also
vorzugsweise um förderrichtungsumkehrbare Pumpen.
[0066] Die Trägervorrichtung 30 ist vorzugsweise wenigstens um eine in der Mittelebene E
liegende Rotationsachse R drehbar, besonders bevorzugt schrittweise um jeweils 180°
drehbar, um den ersten Gießkern 22 von der Spritzguss-Kavität 20 zur Gießkern-Formkavität
18 zu bewegen und vorzugsweise in diese einzulegen sowie gleichzeitig einen aus dem
Gießkern-Rohling 24 gebildeten fertigen Gießkern von der Gießkern-Formkavität 18 zur
Spritzguss-Kavität 20 zu bewegen und vorzugsweise in diese einzulegen.
[0067] Zusätzlich zu der geschilderten Rotierbarkeit der Trägervorrichtung 30 kann diese
in weitere Bewegungsrichtungen bewegbar oder/und um weitere Rotationsachsen drehbar
sein, um einen Transport der Gießkerne zwischen den Kavitäten 18 und 20 zu erleichtern.
[0068] Schließlich kann die Gießvorrichtung 10 eine in den Figuren 1 bis 4 nicht dargestellte
Steuervorrichtung umfassen, um in vorteilhafter Weise eine Automatisierung oder wenigstens
Teilautomatisierung des Gießkern-Herstellungsprozesses oder/und des Spritzgießprozesses
an dem kombinierten Gießkern- und Spritzguss-Formwerkzeug 12 zu ermöglichen.
[0069] Ausgehend von dem in Figur 1 beispielhaft gezeigten Zustand kann die dem Gießkern-Rohling
24 zugeordnete, in Figur 1 linke Pumpe 40 mit der Förderung von fließfähigem Kernmaterial
18 aus dem Kernmaterial-Vorratsbehälter 38 in den Innenbereich des Hüllbehälters 26
beginnen. Dabei kann der Hüllbehälter 26 durch den von der Pumpe 40 gelieferten Druck
gegen seine Materialelastizität mit fließfähigem Kernmaterial gefüllt werden.
[0070] In Figur 2 ist eine im Vergleich zu jener der Figur 1 später gelegene Phase der Gießkernherstellung
einerseits und des Spritzgießverfahrens andererseits dargestellt.
[0071] Im Gießkern-Formabschnitt 14 fördert die in Figur 2 linke Pumpe 40 aktuell fließfähiges
Kernmaterial 28 in den Hüllbehälter 26, wobei dieser unter dem Fülldruck des fließfähigem
Kernmaterials 28 gegen seine Materialelastizität ausgedehnt wird.
[0072] Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Zustand hat der entstehende Gießkern 24
bereits etwa 80 % des Volumens der Gießkern-Formkavität 18 eingenommen.
[0073] Im Spritzguss-Formabschnitt wurde inzwischen in die Spritzguss-Kavität 20 Gießmaterial
42 eingespritzt und dadurch ein den ersten Gießkern 22 umgebendes Gussteil 44 erzeugt.
[0074] Das Gießmaterial 42 des Gussteils 44 ist in dem dargestellten Beispiel ein thermoplastischer
Kunststoff, welcher seine Wärme an den umgebenden Werkstoff des Spritzguss-Formabschnitts
16 und an den ersten Gießkern 22 abgibt und dabei erstarrt.
[0075] Das Kernmaterial 28 im ersten Gießkern 22 wird im dargestellten Beispiel durch die
vom Spritzgussteil 44 aufgenommene Wärme über seinen eigenen Schmelzpunkt hinaus erwärmt.
[0076] Vorzugsweise ist während der so bewirkten Verflüssigung des Kernmaterials 28 im ersten
Gießkern 22 das Ventil der Düsen- und Ventilvorrichtung 32 geschlossen, um ein vorzeitiges
Abfließen von verflüssigtem Kernmaterial 28 aus dem ersten Gießkern 22 unter dem von
dem elastisch gedehnten Hüllmaterial des Hüllbehälters 26 gebildeten Druck zu verhindern.
[0077] In Figur 3 ist ein zeitlich verglichen mit jenem der Figur 2 noch später liegender
Zustand der Spritzgussvorrichtung 10 gezeigt.
[0078] Das Kernmaterial 28 des ersten Gießkerns 22 ist zwischenzeitlich durch Aufnahme von
Wärme aus dem Gießmaterial 42 des Gussstücks 44 vollständig verflüssigt worden. Das
Ventil der dem ersten Gießkern 22 zugeordneten Düsen- und Ventilvorrichtung 32 wurde
geöffnet, so dass fließfähiges Kernmaterial 28 von der dem ersten Gießkern zugeordneten
Pumpe 40 unter Unterstützung durch den von dem elastisch gedehnten Hüllbehälter 28
gebildeten Druck aus dem Innenbereich des ersten Gießkerns 22 in den Kernmaterial-Vorratsbehälter
38 gefördert wurde.
[0079] Dementsprechend hat sich das Volumen des ersten Gießkerns 26 erheblich verkleinert,
und zwar vorzugsweise durch Verringerung aller Abmessungen des ersten Gießkerns 22,
so dass dieser von der Innenfläche des Gussstücks 44 weggeschrumpft ist.
[0080] Es sei an dieser Stelle nachgetragen, dass dann, wenn die Wärmeabgabe vom Gussstück
an den ersten Gießkern 22 nicht zum vollständigen Aufschmelzen des Kernmaterials 28
im ersten Gießkern 22 ausreicht, in dem Spritzguss-Formabschnitt 16 eine Heizvorrichtung
vorgesehen sein kann, die die notwendige Wärme zum Aufschmelzen des Kernmaterials
28 liefert. Dies kann beispielsweise durch das Bereitstellen von Heizschlangen um
die Spritzguss-Kavität 20 herum geschehen. Je nach verwendetem Kernmaterial kann dessen
Verflüssigung auch unabhängig von der Wärmeaufnahme durch Änderung eines elektrischen
oder/und magnetischen Feldes erfolgen, in dem sich der erste Gießkern 22 befindet.
Hierzu kann an der Spritzgussvorrichtung 10 eine geeignete Feldveränderungsvorrichtung
vorgesehen sein.
[0081] Vorzugsweise ist daher das Kernmaterial 28 dann, wenn es durch Veränderung seiner
Temperatur verfestigbar und verflüssigbar ist, derart gewählt, dass seine Verflüssigungstemperatur
unter jener des verwendeten Gießmaterials 42 liegt, so dass durch das Aufschmelzen
des verfestigten Kernmaterials 28 im ersten Gießkern 22 nicht auch das Gussstück 44
erneut erweicht wird.
[0082] Im Gießkern-Formabschnitt 14 ist mittlerweile die Gießkern-Formkavität 18 nahezu
vollständig, zumindest ausreichend mit dem Gießkern-Rohling 24 ausgefüllt, so dass
der Gießkern-Rohling 24 seine gewünschte Gestalt erreicht hat.
[0083] Das Ventil der dem Gießkern-Rohling 24 zugeordneten Düsen- und Ventilvorrichtung
32 ist geschlossen um einen Rückfluss von immer noch fließfähigem Kernmaterial 28
aus dem elastisch gedehnten Hüllbehälter 26 heraus in Richtung des Kernmaterial-Vorratsbehälters
38 zu verhindern.
[0084] Wie in Figur 3 im Gießkern-Formabschnitt 14 außerhalb der Gießkern-Formkavität 18
strichliniert angedeutet ist, ist im Formwerkzeug 12 um die Gießkern-Formkavität 18
herum, vorzugsweise meanderförmig, eine Kühlmittelleitung 46 gelegt, welche in dem
in Figur 3 gezeigten Zustand mit Kühlmittel durchströmt wird, um so dem in der Gießkern-Formkavität
18 befindlichen Kernmaterial 28 Wärme zu entziehen und es dadurch zu verfestigen.
Je nach verwendetem Kernmaterial 28 kann auch dem Gießkern-Formabschnitt 14 eine entsprechende
Feldveränderungsvorrichtung zugeordnet sein.
[0085] Dann, wenn das Kernmaterial 28 in der Gießkern-Formkavität 18 verfestigt ist, ist
der Gießkern-Rohling 24 zu einem zweiten Gießkern 24 fertiggestellt.
[0086] In diesem Zustand kann durch die Trägervorrichtung 30 sowohl der erste Gießkern 22
aus dem Gussstück 44 als auch der zweite Gießkern 24 aus der Gießkern-Formkavität
18 entnommen werden. Ein solcher Zustand ist in Figur 4 dargestellt, bei welchem lediglich
das Gussstück 44 aus der Spritzguss-Kavität 20 ausgeworfen zu werden braucht. Auch
dies kann automatisiert geschehen.
[0087] Die Kühlschlangen 46 von Figur 3 sind in den Figuren 1, 2 und 4 der übersichtlichkeitshalber
nicht dargestellt.
[0088] Wenn nun nach dem Auswerfen des Gussstücks 44 aus der Spritzguss-Kavität 20 der Träger
30 um seine Drehwelle 48 um 180° gedreht wird, kann der vormals erste Gießkern als
Gießkern-Rohling 22 in die Gießkern-Formkavität 18 eingelegt werden und kann der zweite
Gießkern 24 in die Spritzguss-Kavität 20 eingelegt werden. Damit ist der in Figur
1 dargestellte Zustand erneut erreicht und ein neuer Zyklus zur Herstellung eines
Gussteils 44 kann beginnen und in der oben beschriebenen Weise ablaufen.
1. Gießkern (22, 24), umfassend ein wahlweise verfestigbares und in einen plastischen
Verformungszustand erweichbares, insbesondere verflüssigbares Kernmaterial (28), welches
von einem Hüllmaterial umgeben ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllmaterial unabhängig vom Grad der Verfestigung des Kernmaterials (28) im bestimmungsgemäßen
Betrieb des Gießkerns (22, 24) dauerhaft fest und kontinuierlich zusammenhängend ist
und eine weichelastische oder/und formlabile Hülle (26) bildet, in welcher das Kernmaterial
(28) zumindest in festem Zustand und während einer Veränderung seines Grades der Verfestigung
zum festen Zustand hin und von diesem weg aufgenommen ist.
2. Gießkern (22, 24) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (28) unter Änderung eines von außen auf es einwirkenden elektrischen
oder/und magnetischen Feldes oder/und durch Änderung seiner Temperatur wahlweise verfestigbar
und verflüssigbar ist.
3. Gießkern (22, 24) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (28) thermoplastischen Kunststoff, wie etwa TPE, TPU, TPA oder SEBS
oder auch PE, PP und dergleichen oder/und Wachs umfasst.
4. Gießkern (22, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllmaterial ein Material mit elastomeren Verformungseigenschaften ist, insbesondere
ein Silikon-Elastomer oder ein Elastomer, wie etwa Gummi, ist.
5. Gießkern-Formvorrichtung (10) mit einem Gießkern (22, 24) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche und mit einem eine Gießkern-Formkavität (18) aufweisenden Gießkern-Formwerkzeug
(12),
dadurch gekennzeichnet, dass die Gießkern-Formvorrichtung (10) eine Kernmaterial-Beeinflussungseinrichtung (46)
aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das Kernmaterial (28) zur Verflüssigung oder/und
Verfestigung zu beeinflussen.
6. Gießkern-Formvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Hüllbehälter (26) aus Hüllmaterial und eine derart mit diesem koppelbare
oder gekoppelte Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) umfasst, dass der Hüllbehälter (26)
wahlweise mittels der Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) mit fließfähigem Kernmaterial
füllbar ist.
7. Gießkern-Formvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine derart mit dem Hüllbehälter (26) koppelbare oder gekoppelte Abflussvorrichtung
(32, 36, 38, 40) umfasst, dass im Hüllbehälter (26) aufgenommenes Kernmaterial (38)
mittels der Abflussvorrichtung aus diesem entfernbar ist.
8. Gießkern-Formvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) und die Abflussvorrichtung (32, 36, 38, 40)
eine gemeinsame Durchflussöffnung (34) aufweisen, vorzugsweise zumindest abschnittsweise
gemeinsame Durchflusskanäle (36) aufweisen, besonders bevorzugt, dass die Füllvorrichtung
(32, 36, 38, 40) und die Abflussvorrichtung (32, 36, 38, 40) eine gemeinsame Fördervorrichtung
(40) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, wahlweise fließfähiges Kernmaterial (28)
von einem Kernmaterial-Vorratsbereich (38) in den Hüllbehälter (26) oder von dem Hüllbehälter
(26) in den Kernmaterial-Vorratsbereich (38) zu fördern.
9. Gießkern-Formvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kernmaterial-Beeinflussungsvorrichtung (46) zur Änderung eines elektrischen oder/und
magnetischen Feldes oder/und zur Änderung einer Temperatur ihrer Umgebung ausgebildet
ist.
10. Spritzgussvorrichtung (10) mit einem Gießkern (22, 24) nach einem der Ansprüche 1
bis 4, vorzugsweise auch mit einer Gießkern-Formvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche
5 bis 9, und mit einem Spritzguss-Formwerkzeug (12), welches eine Spritzguss-Kavität
(20) aufweist.
11. Spritzgussvorrichtung (10) nach Anspruch 10, welche eine Gießkern-Formvorrichtung
(10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzguss-Formwerkzeug (12) das Gießkern-Formwerkzeug (12) ist und zusätzlich
zur Spritzguss-Kavität die Gießkern-Formkavität aufweist.
12. Spritzgussvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Umlegevorrichtung (38, 48) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Gießkern
(22, 24) zwischen der Gießkern-Formkavität (18) und der Spritzguss-Kavität (20) umzulegen,
insbesondere den Gießkern (22, 24) aus der Gießkern-Formkavität (18) zu entnehmen
und in die Spritzguss-Kavität (20) einzulegen sowie aus der Spritzguss-Kavität (20)
zu entnehmen und in die Gießkern-Formkavität (18) einzulegen.
13. Spritzgussvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von Hüllbehältern (26) umfasst, vorzugsweise derart, dass wenigstens
ein erster Hüllbehälter (26) sich in der Gießkern-Formkavität (18) befindet, während
sich wenigstens ein zweiter Hüllbehälter (26) in der Spritzguss-Kavität (20) befindet.
14. Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns (22, 24) nach einem der Ansprüche 1 bis
4, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines fließfähigen, aber reversibel verfestigbaren Kernmaterials (28)
in einem für sich alleine genommen weichelastischen oder/und formlabilen Hüllbehälter
(26),
- Einlegen des mit fließfähigem Kernmaterial (28) gefüllten Hüllbehälters (26) in
eine Gießkern-Formkavität (18),
- Verfestigen des Kernmaterials (28) in dem in eine Gießkern-Formkavität (18) eingelegten
Hüllbehälter (26) und
- Entnehmen des Hüllbehälters (26) mit verfestigtem Kernmaterial (28) aus der Gießkern-Formkavität
(18),
wobei der Schritt des Bereitstellens vorzugsweise einen Schritt des Befüllens des
Hüllbehälters (26) mit fließfähigem Kernmaterial (28) umfasst,
wobei der Schritt des Verfestigens eine Änderung eines elektrischen oder/und magnetischen
Feldes, in welchem sich das Kernmaterial (28) zumindest abschnittsweise befindet,
oder/und eine Änderung der Temperatur des Kernmaterials (28), insbesondere deren Verringerung
umfasst, und
wobei das Verfahren vorzugsweise einen zusätzlichen Schritt des Verflüssigens des
Kernmaterials (28) im Hüllbehälter (26) und besonders bevorzugt nachfolgend einen
Schritt eines Ablassens des dann fließfähigen Kernmaterials (28) aus dem Hüllbehälter
(26) umfasst.
15. Spritzgussverfahren, umfassend ein Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns (22,
24) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:
- Einlegen des Gießkerns (22, 24) in eine Spritzguss-Kavität (20),
- Einspritzen von fließfähigem Kunststoff (42) in die Spritzguss-Kavität (20),
- Verflüssigen des Kernmaterials (28),
- Entfernen des Hüllbehälters (26) aus dem eingespritzten Kunststoff (42), und
- Entnahme des eingespritzten ausgehärteten Kunststoffs (42) aus der Spritzguss-Kavität
(20),
wobei das Verfahren vorzugsweise den zusätzlichen Schritt eines Ablassens von fließfähigem
Kernmaterial (28) aus dem Hüllbehälter (26) umfasst.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Spritzguss-Vorrichtung (10), umfassend:
- ein Formwerkzeug (12), in welchem sowohl eine Spritzguss-Kavität (20) als auch eine
Gießkern-Formkavität (18) ausgebildet ist,
- wenigstens zwei weichelastische oder/und formlabile Hüllbehälter (26), wobei wenigstens
ein erster Hüllbehälter (26) sich in der Gießkern-Formkavität (18) befindet, während
sich wenigstens ein zweiter Hüllbehälter (26) in der Spritzguss-Kavität (20) befindet,
- wenigstens einen Gießkern (22), umfassend einen der Hüllbehälter (26) und ein wahlweise
verfestigbares und in einen plastischen Verformungszustand erweichbares, insbesondere
verflüssigbares Kernmaterial (28), wobei das Material des Hüllbehälters (26) unabhängig
vom Grad der Verfestigung des Kernmaterials (28) im bestimmungsgemäßen Betrieb des
Gießkems (22) dauerhaft fest und kontinuierlich zusammenhängend ist, und wobei das
Kernmaterial (28) zumindest in festem Zustand und während einer Veränderung seines
Grades der Verfestigung zum festen Zustand hin und von diesem weg in dem Hüllbehälter
(26), aufgenommen ist,
- eine Kernmaterial-Beeinflussungseinrichtung (46), welche dazu ausgebildet ist, das
Kernmaterial (28) zur Verflüssigung oder/und Verfestigung zu beeinflussen, und
- eine Umlegevorrichtung (38, 48), welche dazu ausgebildet ist, den Gießkern (22,
24) zwischen der Gießkern-Formkavität (18) und der Spritzguss-Kavität (20) umzulegen.
2. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (28) unter Änderung eines von außen auf es einwirkenden elektrischen
oder/und magnetischen Feldes oder/und durch Änderung seiner Temperatur wahlweise verfestigbar
und verflüssigbar ist.
3. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (28) thermoplastischen Kunststoff umfasst.
4. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hüllbehälter (26) ein Material mit elastomeren Verformungseigenschaften
ist.
5. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine derart mit wenigstens einem der Hüllbehälter (26) koppelbare oder gekoppelte
Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) umfasst, dass der Hüllbehälter (26) wahlweise mittels
der Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) mit fließfähigem Kernmaterial füllbar ist.
6. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine derart mit dem Hüllbehälter (26) koppelbare oder gekoppelte Abflussvorrichtung
(32, 36, 38, 40) umfasst, dass im Hüllbehälter (26) aufgenommenes Kernmaterial (38)
mittels der Abflussvorrichtung aus diesem entfernbar ist.
7. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) und die Abflussvorrichtung (32, 36, 38, 40)
eine gemeinsame Durchflussöffnung (34) aufweisen.
8. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) und die Abflussvorrichtung (32, 36, 38, 40)
zumindest abschnittsweise gemeinsame Durchflusskanäle (36) aufweisen.
9. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die- Füllvorrichtung (32, 36, 38, 40) und die Abflussvorrichtung (32, 36, 38, 40)
eine gemeinsame Fördervorrichtung (40) umfassen, welche dazu ausgebildet ist, wahlweise
fließfähiges Kernmaterial (28) von einem Kernmaterial-Vorratsbereich (38) in den Hüllbehälter
(26) oder von dem Hüllbehälter (26) in den Kernmaterial-Vorratsbereich (38) zu fördern.
10. Spritzguss-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kernmaterial-Beeinflussungsvorrichtung (46) zur Änderung eines elektrischen oder/und
magnetischen Feldes oder/und zur Änderung einer Temperatur ihrer Umgebung ausgebildet
ist.
11. Spritzgussverfahren, welches unter Verwendung einer Spritzgussvorrichtung (10) nach
einem der vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen des fließfähigen, aber reversibel verfestigbaren Kernmaterials (28)
in einem der für sich alleine genommen weichelastischen oder/und formlabilen Hüllbehälter
(26),
- Einlegen des mit fließfähigem Kernmaterial (28) gefüllten Hüllbehälters (26) in
die Gießkern-Formkavität (18) der Spritzguss-Vorrichtung (10),
- Verfestigen des Kernmaterials (28) in dem in die Gießkern-Formkavität (18) eingelegten
Hüllbehälter (26) und
- Umlegen des aus dem Hüllbehälter (26) mit verfestigtem Kernmaterial (28) gebildeten
Gießkems (22) aus der Gießkern-Formkavität (18) in die Spritzguss-Kavität (20) vermittels
der Umlegevorrichtung (30, 48),
- Einspritzen von fließfähigem Kunststoff (42) in die Spritzguss-Kavität (20),
- Verflüssigen des Kernmaterials (28), welches sich in dem Hüllbehälter (26) in der
Spritzguss-Kavität (20) befindet,
- Entfernen des Hüllbehälters (26) aus dem eingespritzten Kunststoff (42),
- Entnahme des eingespritzten ausgehärteten Kunststoffs (42) aus der Spritzguss-Kavität
(20), und
- Umlegen des Hüllbehälters (26) aus der Spritzguss-Kavität (20) in die Gießkern-Formkavität
(18), wobei während eines Spritzgießvorgangs im gleichen Formwerkzeug (12) ein Gießkern
(22) für einen unmittelbar nachfolgenden Spritzgießvorgang hergestellt wird.
12. Spritzgussverfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Bereitstellens einen
Schritt des Befüllens des Hüllbehälters (26) mit fließfähigem Kernmaterial (28) umfasst.
13. Spritzgussverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Schritt des Verfestigens
eine Änderung eines elektrischen oder/und magnetischen Feldes, in welchem sich das
Kernmaterial (28) zumindest abschnittsweise befindet, oder/und eine Änderung der Temperatur
des Kernmaterials (28), insbesondere deren Verringerung umfasst.
14. Spritzgussverfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei das Verfahren nach dem Schritt
des Verflüssigens des Kernmaterials (28) im Hüllbehälter (26) einen Schritt eines
Ablassens des dann fließfähigen Kernmaterials (28) aus dem Hüllbehälter (26) umfasst.
15. Spritzgussverfahren, umfassend ein Verfahren zur Herstellung eines Gießkerns (22,
24) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt
eines Ablassens von fließfähigem Kernmaterial (28) aus dem Hüllbehälter (26) umfasst.